۱-۱۱-۲) نوع زیگزاگی ۱۵
۱-۱۱-۳) نوع نامتقارن ۱۵
۱-۱۲) خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نانولوله ها ۱۶
۱-۱۳) فرآیندهای تولید نانولوله ۱۶
۱-۱۴) کاربرد نانولوله‌ها ۱۶
۱-۱۴-۱) به عنوان تقویت کننده در کامپوزیت ها ۱۷
۱-۱۴-۲) حسگرها ۱۸
۱-۱۴-۳) حافظه‌های نانولوله‌ای ۱۹
۱-۱۴-۴) ترانزیستورها ۱۹
۱-۱۴-۵) استفاده در نمایشگرهای تشعشع میدانی ۲۰
۱-۱۴-۶) کاربرد نانولوله در صنعت ساختمان ۲۱
۱-۱۴-۷) قابلیت ذخیره سازی ۲۲
۱-۱۴-۸) استفاده از نانولوله های تک دیواره در صنعت الکترونیک ۲۳
۱-۱۴-۹) سازگاری زیستی ۲۴
۱-۱۵) نانولوله ها ی کربنی در پزشکی ۲۵
۱-۱۶) تشخیص دقیق بیماری در مراحل اولیه ۲۶
۱-۱۷) نانولوله های کربنی و کاربرد آنها در تشخیص سرطان ۲۶
۱-۱۸) نشانگرهای زیستی ۲۷
۱-۱۹) کاربرد نانولوله های کربنی در تشخیص مولکول ها ۲۸
۱-۲۰) نانولوله های بورنیترید ۲۸
۱-۲۱) شیمی نانولوله های بورنیترید و خالص سازی آنها ۲۹
۱-۲۲) ۵-آمینولوولینیک اسید ۳۰
۱-۲۳) گلیسین ۳۱
فصل دوم: مروری برکارهای گذشته ۳۳
۲-۱) درمان هدفمند سرطان کبد بر پایه نانولوله کربنی مبتنی بر سیستم دارورسانی به داخل بدن ۳۴
۲-۲) تجزیه و تحلیل محاسباتی از وارد کردن نانولوله های کربنی به غشای سلولی ۳۴
۲-۳ ) مطالعه تابعی چگالی فلوئور انتهایی بر روی نانولوله های بورنیترید ۳۵
۲-۴) اثر ناخالصی بر خواص الکتریکی نانولوله های کربنی ۳۵
۲-۵) مطالعه نظری ab initio بر عملکرد نانولوله های تک دیواره به عنوان جاذب مولکولی ۳۶
۲-۶) مطالعه نظری کاتیون فلزهای قلیایی بر روی نانولوله های کربنی ۳۶
۲-۷) مطالعه ی نظری اثر طول و قطر نانولوله های کربنی بر واکنش های اپوکسیددار شدن ۳۷
۲-۸) اثر جذب هیدروژن اتمی بر خواص نانولوله های کربنی تک دیواره ۳۷
۲-۹) بررسی کوانتوم مکانیکی ab initio برهمکنش متان با سطوح گرافیتی و نانولوله تک لایه ۳۸
۲-۱۰) خواص الکتریکی نانولوله کربنی تک دیواره و گرافیت- مطالعه تابعی چگالی ۳۸
۲-۱۱ مطالعه ab initio بازسازی نانونوارهای گرافن به شکل نانولوله به روش تابعی چگالی ۳۹
۲-۱۲) بهینه کردن نانولوله کربنی برای جذب گاز نیتروژن ۳۹
۲-۱۳) مطالعه جابجایی شیمیایی ۱۳C NMR در نانولوله های کربنی دارای گروه عاملی به روش تابعی چگالی ۳۰
۲-۱۴) خواص الکترونیکی بلور حالت جامد fcc-C60 ۴۱
فصل سوم: روش های محاسباتی ۴۲
۳-۱) مقدمه ۴۳
۳-۱-۱) مروری بر شیمی محاسباتی ۴۳
۳-۱-۲) شیمی انفورماتیک ۴۴
۳-۱-۳) زیست انفورماتیک و شیمی انفورماتیک ۴۴
۳-۲) مکانیک مولکولی ۴۵
۳-۳) روش های ساختار الکترونی ۴۷
۳-۴) روش های پر کاربرد ۴۸
۳-۴-۱) روش میدان خودسازگار هارتری فاک ۴۹
۳-۴-۲) روش تابع چگالی ۵۱
۳-۵) لایه باز و لایه بسته ۵۱
۳-۶) مجموعه های پایه ۵۲
۳-۶-۱) مجموعه های پایه حداقل: ۶) N STO-NG(3 ۵۳
۳-۶-۲) مجموعه های پایه کوچک یا مجموعه پایه ظرفیتی شکافته شده ۵۳
۳-۶-۳) مجموعه های پایه بزرگ یا قطبیده ۵۳
۳-۶-۴) مجموعه های پایه حداکثر یا پایه نفوذی ۵۴
۳-۶-۵) مجموعه پایه زتای دوگانه LANL2DZ(Double zeta) ۵۵
۳-۶-۶) مجموعه پایه زتای سه گانه TZV(Triple zeta) ۵۵
۳-۶-۷) مجموعه پایه LAN2MB ۵۵
۳-۷) گوسین ۵۶
۳-۸) HOMO و LUMO ۵۷
۳-۸-۱) قطبش پذیری – سختی و نرمی ۵۸
فصل چهارم: بحث و نتیجه گیری ۶۰
۴-۱) روش انجام کار ۶۱
۴-۲) انرژی اتصال ۶۹
۴-۳) محاسبات طول پیوند ۷۱
۴-۴) محاسبات زاویه ۷۳
۴-۵) بارهای اتمی ۷۶
۴-۶) ممان دوقطبی ۷۹
۴-۷) محاسبات خواص بنیادی ۸۰
۴-۸) شکاف بین HOMOو LUMO ۸۳
بحث و نتیجه گیری ۹۵
منابع ۹۶
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل ۱-۱) پیشرفت های ایجاد شده از طریق ابزارهای پیشرفته پزشکی در تشخیص و درمان ۳
شکل۱-۲) ساختار بلوری گرافیت ۶
شکل۱-۳) شبکه بلوری الماس ۶
شکل۱-۴) نمایی از نانو لوله کربنی ۷
شکل۱-۵) مولکول C60 ۷
شکل۱-۶) نمایی از نانولوله چند لایه ۱۴
شکل۱-۷) نمایی از نانولوله های زیگزاگی ، صندلی و نامتقارن ۱۵
شکل۱-۸) نانولوله ها جهت استحکام دهی ۱۷
شکل۱-۹) زیست حسگرها ۱۸
شکل۱-۱۰) نمایشگر تشعشع میدانی ۲۰
شکل۱-۱۱) ذخیره سازی اتم ها در نانولوله ها ۲۳
شکل۱-۱۲) نمایی از ساختارهای نانولوله های کربنی و نانولوله های بورنیترید تک لایه ۲۹
شکل۱-۱۳) ساختار شیمیایی ۵-آمینولوولینیک اسید ۳۱
شکل۱-۱۴) ساختار شیمیایی گلیسین ۳۱
شکل۴-۱) ساختار بهینه شده مولکول های دارویی و نانولوله ها با استفاده از روش DFT/ B3LYP 6-31G(d) ۶۲
شکل۴-۲) ساختار بهینه شده نانولوله ها بعد از اضافه شدن مولکول های ۵-آمینولوولینیک اسید و گلیسین با استفاده از روش DFT/ B3LYP 6-31G(d) ۶۵
شکل۴-۳) اوربیتال های HOMO (a) و LUMO (b) مولکول دارویی آمینولوولینیک اسید ۸۵
شکل۴-۴) طیف DOS مولکول دارویی آمینولوولینیک اسید ۸۵
شکل۴-۵) اوربیتال های HOMO (a) و LUMO (b) مولکول دارویی گلیسین ۸۶
شکل۴-۶) طیف DOS مولکول دارویی گلیسین ۸۶
شکل۴-۷) اوربیتال های HOMO (a) و LUMO (b) ساختار BNNT(8-0) and AVA NH2 ۸۷
شکل۴-۸) طیف طیف DOS نانولوله های BNNT(8-0) و BNNT(8-0) and AVA NH2 ۸۷
شکل۴-۹) اوربیتال های HOMO ((a و LUMO (b) ساختار BPNT(7-0) and AVA CO ۸۸
شکل۴-۱۰) طیف DOS نانولوله های BPNT(7-0)و BPNT(7-0) and AVA CO ۸۸
شکل۴-۱۱) اوربیتال های HOMO (a) و LUMO (b) ساختار CNT(5-5) and AVA OH ۸۹
شکل۴-۱۲) طیف DOS نانولوله های CNT(5-5) و CNT(5-5) and AVA OH ۸۹
شکل۴-۱۳) اوربیتال HOMO (a) و LUMO (b) ساختار CNT(5-5) Al and AVA OH ۹۰
شکل۴-۱۴) طیف DOS نانولوله های CNT(5-5) Al و CNT(5-5) Al and AVA OH ۹۰
شکل۴-۱۵) اوربیتال HOMO (a) و LUMO (b) ساختار CNT(5-5) AL and AVA CO ۹۱
شکل۴-۱۶) طیف DOS ساختار CNT(5-5) Al and AVA CO ۹۱
شکل۴-۱۷) اوربیتال HOMO (a) و LUMO (b) ساختار CNT(5-5) Al and AVA NH2 ۹۲
شکل۴-۱۸) طیف DOS ساختار CNT(5-5) Al and AVA NH2 ۹۲
شکل۴-۱۹) اوربیتال HOMO (a) و LUMO (b) ساختار BNNT(8-0) and GLY(end) ۹۳
شکل۴-۲۰) طیف DOS ساختار BNNT(8 0) and GLY(end) ۹۳
شکل۴-۲۱) اوربیتال HOMO (a) و LUMO (b) ساختار BNNT(8-0) and GLY(surface) ۹۴
شکل۴-۲۲) طیف DOS ساختار BNNT(8-0) and GLY(surface) ۹۴
چکیده
کاربرد فناوری نانو در شیمی، فیزیک، الکترونیک و رایانه، در حال تکامل و توسعه است. در این بین پژوهش بر روی کاربردهای پزشکی فناوری نانو، به دلیل توانایی های این علم جهت درمان بیماری های خاص و تولید داروهای جدید در سال های اخیر قوت یافته است. توانایی یک نانولوله برای انتقال دارو به قطر آن و جهت گیری مولکول های وارد شونده بستگی دارد. در این تحقیق ابتدا نانولوله های کربنی، بورنیترید و بورفسفر با کایرالیته (۵,۵) و (۸,۰) و (۷,۰) و مولکول های دارویی ۵-آمینولوولینیک اسید و گلیسین با نرم افزار Nanotub modeler ترسیم و به روش DFT/ B3LYP، تابع پایه ۶-۳۱G(d)و با استفاده از نرم افزار گوسین ۰۹، بهینه شدند. با قرار دادن مولکول های دارویی بر روی نانولوله ها، ساختارهای ایجاد شده بهینه گردیدند. سرانجام مطالعاتی بر روی طول پیوندها، زوایای پیوندی، بارهای اتمی، ممان دوقطبی، شکاف بین HOMO وLUMO، انرژی های پیوند، پتانسیل یونش، سختی، نرمی، الکترون خواهی و پتانسیل شیمیایی مولکول های دارویی قبل و بعد از قرار گرفتن بر روی نانولوله ها مورد مطالعه قرار گرفتند. تعدادی از ساختارهای بهینه شده با این روش رسانایی و جذب شیمیایی خوبی را نسبت به استفاده از حالت آزاد داروها از خود نشان دادند.
واژگان کلیدی: گوسین- نانولوله کربنی- آمینولوولینیک اسید- گلیسین- نظریه تابع چگالی
۱-۱) مقدمه
امروزه نانوتکنولوژی۱ ، موضوع جذابی است که به سبب خواص ویژه و پتانسیلهای کاربردی این مواد، نظر دانشمندان، صنعتگران و حتی افراد عادی جامعه را نیز به خود جلب کرده است. با توجه به کاربردهای وسیع نانولوله های کربنی، روشهای تولید انبوه این دسته از مواد دارای اهمیت فوق العادهای میباشند. رشد و توسعه روز افزون علم، قابلیتها و مزایای استفاده از این مواد را در بخشهای مختلف زندگی به اثبات رسانده است. هر چند کشف نانولوله های کربنی۲ تصادفی بوده اما موجب انقلابی در فناوری شده است. انتظار می رود همان طور که فناوری مرتبط به سیلیکون، اکنون مورد توجه است، در آینده نیز نانولوله های کربنی فراگیر شوند.
روشهای مختلفی برای تولید نانولولههای کربنی وجود دارد که هر کدام مزایا و محدودیت هایی دارند. انتخاب روش تولید بهینه، امر سادهای نیست چرا که معیارهای کمی و کیفی زیادی برای این انتخاب وجود دارند که مقایسه آنها با یکدیگر را تا حدی دشوار میکند. با این وجود روشی که امروزه نظر دانشمندان را بسیار به خود جلب کرده، روش رسوب دهی بخار شیمیایی میباشد. از دیگر مواردی که برای محققین اهمیت بسیار دارد یافتن کاربردهای CNT ها در زمینههای مختلف و با توجه به خواص ویژه آنهاست. از جمله این موارد، کاربرد این مواد در علم پزشکی است. متابولیسم در سطح مولکولی و سلولی رخ می دهد. هرچند به نظر می رسد دانش بشر درباره این فرآیندهای پیچیده هر سال بیشتر می شود اما باز هم این فرآیندها به طور کامل شناخته نشده اند تا بتوان بیماری ها را در مراحل بسیار اولیه شکل گیری تشخیص داده و به طور مؤثری از آن پیشگیری و یا درمان نمود. در روش های پزشکی جاری، درمان وقتی شروع می شود که بیماری کاملاً آشکار شده و علائم قطعی آن هم بروز کرده باشد .در بسیاری موارد هم درمان امکان پذیر نبوده چون بیماری در تمام بدن پخش و سیستم بازسازی درونی بدن را دچار آسیب جدی می کند. علاوه بر این ها تعداد زیادی از بیماران از اثرات جانبی داروها رنج می برند و برخی نیز در اثر آن می میرند. همچنین تجویز بسیاری از عوامل دارویی به بیماران به دلیل نامحلول بودن و در نتیجه نبود فرمولاسیون مناسب برای آنها امکان پذیر نیست. هم اکنون انتظارات زیادی نسبت به تأثیرات فناوری نانو در بخش پزشکی وجود دارد. به کمک ابزارهای زیست تراشه ای بهبود یافته، داروهای جدید و مؤثری کشف و ساخته خواهد شد. به عنوان مثال تراشه های پیچیده زیست سازگاری که با قطعات غشایی یا سلول های زنده پوشانده شده اند، می توانند موجب تسریع تحقیق و آزمایش عوامل دارویی جدید شده و به پیشرفت کشف نشانگرهای جدید تشخیص بیماری های خاص و نارسایی های مولکولی و متابولیکی کمک نماید. به طور خاص نانومواد عامل دار، فصل مشترک بین ماده زنده و ابزارهای فنی را تشکیل می دهد.
۱-۲) فناوری نانو
فناوری نانو یا نانوتکنولوژی رشته‌ای از دانش کاربردی و فناوری است که علوم گسترده‌ای را پوشش می‌دهد. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاه‌های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود ? تا ??? نانومتر است. در واقع نانو تکنولوژی فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستم هایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی عمدتاً متأثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک از خود نشان می‌دهند. نانوفناوری یک دانشی میان‌رشته‌ای است و به رشته‌هایی چون پزشکی، داروسازی و طراحی دارو، دامپزشکی، زیست شناسی، فیزیک کاربردی، مهندسی مواد، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط می شود. نانو کلمه ای یونانی به معنی

  پایان نامه درموردترک فعل
دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید